前言

编写背景

自第二次世界大战结束以来，人类社会在以信息技术为代表的工程技术领域的研究取得了显著成效，极大地推动了社会的进步与变革。然而，在基础自然科学领域，重大突破却相对有限。近年来，随着大国博弈竞争加剧、技术红利逐渐收窄，社会发展遭遇瓶颈，资源压力增大。为此，世界大国正积极探索人类社会的未来出路：一方面着力优化存量，借助以大模型为代表的各类新技术，以地球上人类社会产生的数据为基础，挖掘新规律、新技术以破解当前困局；另一方面积极寻找增量，通过“上天、入地、下海”拓展人类活动新疆域，为生产力释放新空间。其中，以低空为代表的“上天”路径，能够将人类社会的生产力要素从传统地表延伸至低空领域（如扩展了人类社会商品的流通范围），即空间增量。

为此，世界大国都在围绕低空领域布局各类战略规划，抢占未来新发展制高点，低空经济逐渐成为国际竞争的焦点。世界大国关注低空经济，不仅因其能创造新经济价值、促进社会繁荣，更因其在发展过程中可能催生重大科学发现，从而形成对其他国家具有颠覆性影响的“降维打击”。此类案例在人类历史上并不鲜见，许多意外科学发现的意义甚至远超最初目标，例如第二次世界大战前偶然发现的青霉素，以及为应对空战威胁而研发、后来深刻改变世界的雷达技术。当代，为构建全球卫星互联网而大力发展的可重复使用火箭技术，其意义也已经远超最初的通信目标，正在重塑航天产业的格局。

作为大国竞争的新经济增长引擎和重要战略赛道，“低空经济”正在全球范围内迅速兴起。我国在2023年中央经济工作会议中正式将其列为战略性新兴产业，标志着我国低空产业发展进入了“快车道”。

与传统公共航空运输的高空、长航程运行不同，低空飞行活动具有“高密度、高频次、高智能、高融合”的鲜明特征。这不仅催生了以电动垂直起降飞行器、工业级无人机等为代表的新型飞行器，也对通信导航、环境感知、智能计算、空域管理等技术体系提出了全新挑战。目前，低空技术知识体系尚处于碎片化阶段，缺少一本能够面向计算机大类（涵盖网络空间安全、软件工程、人工智能等专业）、贯通“飞行平台—信息系统—数据应用—政策法规”全链条的系统性教材。在此背景下，编写一本符合计算机大类人才培养需求、融汇前沿技术、兼顾理论与实践的教材显得尤为迫切。为此，作者在中国计算机学会的指导下，联合国内在低空技术教育与科研方面具有优势的高校，共同撰写了本书。

本书特色与内容结构

本书立足于“技术与工程融合”的视角，致力于为读者构建一个完整、系统的低空技术知识体系。在编写过程中，着重把握以下三个维度的有机结合：一是航空技术与信息技术的结合，既阐述飞行器基本原理，也强调数字化技术的赋能作用；二是理论基础与工程实践的结合，既解析关键算法原理，也注重实际场景的应用落地；三是技术演进与政策法规的结合，既关注前沿技术突破，也重视合规化与可持续发展。

全书内容遵循由浅入深、由点及面的逻辑展开，主要包括以下4部分。

基础认知篇（第1章）：从低空的基本定义与空域划分出发，梳理低空技术从“工具化”到“智能化”再到“生态化”的发展脉络，分析当前面临的技术挑战与市场机遇，帮助读者建立对低空行业的整体认知。

核心技术篇（第2～5章）：作为本书的技术主体，本部分系统剖析低空技术的关键环节。第2章解析低空飞行器的系统组成，涵盖动力、飞控系统及平台架构；第3章聚焦低空“神经系统”，介绍5G-A、卫星中继及自组网等通信组网技术；第4章阐述低空“感知大脑”，深入探讨雷达、视觉、多传感器融合及SLAM等感知定位技术；第5章则着眼于低空数据的存储、挖掘及群体智能计算，体现低空数字化的核心价值。

工程应用篇（第6章）：本部分理论联系实际，选取物流、巡检、测绘与遥感、娱乐与竞技四大典型应用场景，剖析低空技术在实际工程中的集成方式与应用模式。

生态治理篇（第7、8章）：技术发展离不开环境的支持。第7章系统梳理低空经济产业政策、空域管理法规及适航标准；第8章展望6G、空天地一体化等未来技术趋势，并探讨其可能带来的社会影响。

致谢

本书由北京邮电大学牵头，联合西北工业大学、上海交通大学、安徽大学、中央财经大学、烟台大学共同撰写完成。除王尚广、郭斌、吴帆三位作者外，李学俊、王莹洁、郭冬梅、于鹏、丁国峰、林荣恒、徐佳、王柱、李静林、郑霄龙、丁春涛、刘娜、寇菲菲、牛超越、衣容颉、张政等也参与了部分章节的撰写和修改工作，为本书的出版做出了贡献，在此一并表示感谢。

本书的编写参考了大量国内外最新学术文献、行业报告与政策文件，在此向所有相关作者致以诚挚的谢意。低空技术正处在日新月异的发展阶段，由于作者水平和时间所限，书中难免存在疏漏与不妥之处，恳请各位读者和专家批评指正，以便我们在后续版本中不断修订完善。期望本书能为中国低空经济的发展略尽绵力，并吸引更多青年人才投身于这一领域的教学、科研与工程实践之中。

作 者

2026年3月